DE10301872B3

DE10301872B3 - Verfahren zum Herstellen von Blechteilen

Info

Publication number: DE10301872B3
Application number: DE2003101872
Authority: DE
Inventors: Lothar Nickel
Original assignee: Linde and Wiemann SE and Co KG
Current assignee: Linde and Wiemann SE and Co KG
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2023-01-18

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Herstellen von Blechteilen mittels Umformtechnik beschrieben, wobei das fertige Blechteil (10) einen Rahmen (2) und ein in dem Rahmen (2) unter Bildung eines zumindest bereichsweise umlaufenden Spaltes (3) angeordnetes Mittelteil (1) aufweist, das mittels Materialschlaufen (6) an dem Rahmen (2) gehalten ist. Um das Blechteil als einteiliges Element in einem Werkzeug herstellen zu können, wird zum Ausgleich des Längenunterschiedes zwischen Rahmen (2) und Mittelteil (1) bei der Bildung der Materialschlaufen (6) der Rahmen (2) an seinen Schenkeln (13, 14), welche sich parallel zu den die späteren Schlaufen (6) bildenden Stegen (4) erstrecken, getrennt und das Blechteil in einem Folgeschritt mit seinem den Materialschlaufen (6) gegenüberliegenden Rahmenteil (17) ortsfest im Werkzeug gehalten, so dass beim Formen der Schlaufen (6) das daran anschließende Rahmenteil (18) sich auf das Mittelteil (1) bewegt und dabei die durch die Trennung (5) entstandenen Schenkelenden (16, 17) überlappen, und dass in einem Folgeschritt die Schenkelenden (16, 17) im Bereich der Überlappung (7) miteinander verbunden werden (Figur 1a bis c).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Blechteilen, wie beispielsweise Abdeckungen für Airbags von Kraftfahrzeugen, mittels Umformtechnik, wobei das fertige Blechteil einen Rahmen und ein in dem Rahmen unter Bildung eines zumindest bereichsweise umlaufenden Spaltes angeordnetes Mittelteil aufweist, das mittels wenigstens einer Materialschlaufe an dem Rahmen gehalten ist.
Airbags für die Beifahrerseite von Kraftfahrzeugen sind üblicherweise im Cockpit-Bereich angeordnet, wobei der Airbag von einem sogenannten Scharnierblech abgedeckt ist. Im Falle eines Auslösens des Airbags klappt der Scharnierdeckel des Scharnierblechs nach oben, wodurch der Airbag freigegeben wird und sich dabei in eine durch die Deckelöffnung vorgegebene Richtung entfaltet.
Das Scharnierblech weist einen umlaufenden Rahmen für den Scharnierdeckel auf, wobei im Fertigzustand Deckelteil und Rahmenteil zur Bildung des Scharniers mittels Schlaufen einstöckig miteinander verbunden sind. Zwischen Rahmenteil und Deckelteil befindet sich ein von den Schlaufen durchbrochener, umlaufender Spalt, welcher als Sollbruchstelle für das Öffnen des Deckels beim Auslösen des Airbags dient.

Die Herstellung des Scharnierbleches erfolgt bislang zweiteilig, indem das dem Scharnier gegenüberliegende Rahmenteil nach dem Prägen der Schlaufen gesondert mit dem zweiten Rahmenteil, an welchem das Deckelteil anschließt, verschweißt wird. Dies ist deshalb erforderlich, da zur Bildung der Schlaufe das Deckelteil ansonsten das vordere Rahmenteil überlappen würde, weshalb das Herstellen des Scharnierbleches aus einem Teil nicht möglich ist. Die Mehrteiligkeit des Scharnierblechs bei der Herstellung führt jedoch zu relativ hohen Fertigungskosten.

Dem gegenüber ist es nach der Erfindung vorgesehen, ein Verfahren zum Herstellen von Blechteilen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 anzugeben, welches ein Herstellen von Blechteilen, welche einen Rahmen und ein in dem Rahmen unter Bildung eines zumindest bereichsweise umlaufenden Spaltes angeordnetes Mittelteil aufweisen, welches mittels wenigstens einer Materialschlaufe an dem Materialteil gehalten ist, als einteiliges Element herzustellen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1, vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Nach der Erfindung wird der Rahmen an seinen Schenkeln, welche sich parallel zu der beziehungsweise zu den die späteren Schlaufen bildenden Stegen des Blechteiles erstrecken, getrennt. Das Blechteil mit Rahmen und Mittelteil bildet nach wie vor ein einteiliges Element, da Rahmen und Mittelteil noch über Anbindungsstege miteinander verbunden sind. Das Blechteil wird nachfolgend der Trennung an seinen Schenkeln beispielsweise in einem Presswerkzeug innerhalb einer Fertigungslinie bearbeitet, indem zur Prägung der Scharnierschlaufen ein Stempel auf die Stege abgesenkt wird.

Da das an die Stege anschließende Rahmenhinterteil im Gegensatz zu dem Rahmenvorderteil nicht im Werkzeug fixiert ist, kommt es zu einer Bewegung des Rahmenhinterteils in Richtung des Rahmenvorderteils und damit zu einer Überlappung der Stegenden im Bereich der zuvor durchgeführten Trennung beziehungsweise Schlitzung. Hierdurch erfolgt ein Ausgleich der Maßdifferenz zwischen Rahmen und Deckelteil, welcher sich aufgrund der Schlaufenbildung ergibt. In einem weiteren Verfahrensschritt werden dann die überlappenden Schenkelenden der Rahmenteile miteinander verbunden, beispielsweise mittels Fügen durch Umformen, wie Verlappen, Verpressen, Quetschen, mittels Durchsitzfügen oder Fügen durch Nietverfahren oder beispielsweise mittels Schweißung.

Durch die Erfindung ist erreicht, dass derartige Blechteile einteilig in einem Werkzeug gefertigt werden können, wodurch sich die Herstellungskosten gegenüber den bekannten Verfahren erheblich reduzieren.

Nach der Erfindung ist es auch vorgesehen, daß die Maßdifferenz zwischen Rahmen und Mittelteil bei Bildung der wenigstens einen Materialschlaufe anstelle des Trennens mittels Schlaufen an den Rahmenschenkeln erfolgt, welche sich parallel zu der beziehungsweise den die spätere Materialschlaufe bildenden Stegen des Blechteils erstrecken.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:
1a bis 1c die einzelnen Schritte einer möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens mit Trennen, Überlappen und Fügen der Rahmenschenkel des Blechteils,
2 mehrere an Anbindungsstegen gehaltene Blechteile während der einzelnen Fertigungsschritte gemäß 1a bis 1c und
3 ein nach einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung hergestelltes Blechteil mit Schlaufenbildung zum Ausgleich der Maßtoleranz zwischen Rahmen und Mittelteil.
In den Figuren ist ein Blechteil 10 dargestellt, wie es als Abdeckung für Beifahrerairbags im Cockpitbereich eingesetzt wird.
Das Blechteil 10 weist einen Rahmen 2 und eine in dem Rahmen 2 angeordnete Klappe beziehungsweise ein Mittelteil 1 auf. Im fertiggestellten Zustand ist das Mittelteil 1 beziehungsweise die Klappe mittels sogenannter Scharnierschlaufen 6 mit dem äußeren Rahmen 2 verbunden. Zwischen Klappe 1 und Rahmen 2 läuft ein von den Scharnierschlaufen 6 durchbrochener Spalt 3 um.
Bei dem Fertigungszustand gemäß 1a sind die späteren Scharnierschlaufen 6 noch als Stege zwischen Klappe 1 und Rahmen 2 ausgebildet, wobei das Spaltmaß X entsprechend groß ausgebildet ist. Dieses Spaltmaß verringert sich bei dem nachfolgenden Prägen der Scharnierschlaufe 6 auf die Schlaufenbreite. Um das Blechteil, bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel also das Scharnierblech für einen Airbag, einteilig in einem Werkzeug herzustellen, wird zum Ausgleich des Längenunterschieds zwischen Rahmen 2 und Klappe 1 bei der nachfolgenden Formung der Materialschlaufe 6 der Rahmen 2 an seinen Schenkeln 13, 14, welche sich parallel zu den die späteren Schlaufen 6 bildenden Verbindungsstegen 4 erstrecken, getrennt. Der Trennbereich beziehungsweise die Schlitzung des einen Schenkels 13 ist in 1a mit Bezugszeichen 5 angezogen.
Die sich durch die Schlitzung 5 ergebenden Rahmenteile 18, 19 sind nach wie vor miteinander durch Verbindungsstege 11 miteinander verbunden, so dass das Blechteil als einteiliges Element in dem Werkzeug gehandhabt werden kann.
Nachfolgend der Schlitzung erfolgt das Prägen der Scharnierschlaufen 6 gemäß 1b, wobei ein (nicht dargestellter) Stempel auf die Stege 4 abgesenkt wird.
Während das an die Stege 4 anschließende Rahmenhinterteil 18 lose im Werkzeug liegt, ist das Rahmenvorderteil 19 innerhalb des Werkzeuges ortsfest gehalten. Hierdurch kommt es beim Prägen der Scharnierschlaufen 6 zu einer Überlappung der durch die Schlitzung 5 gebildeten Schenkelenden 16, 17, so dass die Maßdifferenz aus dem ursprünglichen Spaltmaß X und der Breite der Scharnierschlaufen 6 zwischen Rahmen 2 und Klappe 1 ausgeglichen.
In dem weiteren Verfahrensschritt gemäß 1c werden dann die Schenkelenden 16, 17 im Bereich der Überlappung 7 miteinander verbunden, beispielsweise durch eine Toxverbindung 8.
Die Verfahrensschritte gemäß 1a bis 1c sind aus 2 ersichtlich, wobei die einzelnen Scharnierbleche beziehungsweise Blechteile während der Fertigung an sogenannten Teileanbindungen 15 mittels Anbindungsstegen 12 gehalten sind. Durch Abtrennen dieser Anbindungsstege 12 steht dann das Fertigteil 10 zur Verfügung.
Anstelle des Trennens der Rahmenschenkel 13, 14 ist es auch möglich, die Maßdifferenz zwischen Rahmen 2 und Klappe 1 bei der Bildung der Materialschlaufen 6 vermittels Schlaufen 9 auszugleichen, wie dies aus 3 zu erkennen ist. Ansonsten sind bei dieser Ausführungsform die den vorhergehenden Ausführungsbeispielen entsprechenden Konstruktionsteile mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insoweit auf eine Beschreibung verzichtet werden kann.

1: Mittelteil, Klappe
2: Rahmen
3: Spalt
4: Steg
5: Schlitzung
6: Scharnierschlaufen
7: Überlappung
8: Verbindung, Toxverbindung
9: Schlaufen
10: Fertigteil
11: Verbindungsstege
12: Anbindungsstege
13: Rahmenschenkel
14: Rahmenschenkel
15: Teileanbindung
16: Schenkelende
17: Schenkelende
18: Rahmenhinterteil
19: Rahmenvorderteil
X: Spaltmaß

Claims

Verfahren zum Herstellen von Blechteilen, wie bspw. Abdeckungen für Airbags von Kraftfahrzeugen, mittels Umformtechnik, wobei das fertige Blechteil einen Rahmen (2) und ein in dem Rahmen (2) unter Bildung eines zumindest bereichsweise umlaufenden Spaltes (3) angeordnetes Mittelteil (1) aufweist, das mittels wenigstens einer Materialschlaufe (6) an dem Rahmen (2) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausgleich des Längenunterschiedes zwischen Rahmen (2) und Mittelteil (1) bei der Bildung der wenigstens einen Materialschlaufe (6) der Rahmen (2) an seinen Schenkeln (13, 14), welche sich parallel zu der bzw. den die späteren Schlaufen (6) bildenden Stegen (4) erstrecken, getrennt wird und das Blechteil in einem Folgeschritt mit seinem der wenigstens einen Materialschlaufe (6) gegenüberliegenden Rahmenteil (17) ortsfest im Werkzeug gehalten wird, so dass beim Formen der wenigstens einen Schlaufe (6) das an die Schlaufe (6) anschließende Rahmenteil (18) sich auf das Mittelteil (1) bewegt und dabei die durch die Trennung (5) entstandenen Schenkelenden (16, 17) überlappen, und dass in einem Folgeschritt die Schenkelenden (16, 17) im Bereich der Überlappung (7) miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Schenkelenden (16, 17) mittels Fügeverfahren durch Umformen, wie bspw. Verlappen, Verpressen, Quetschen oder durch Durchsetzfügen, Fügen durch Nietverfahren oder Stanzen, durch Schweißung und/oder durch Verklebung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßdifferenz zwischen Rahmen (2) und Mittelteil (1) bei Bildung der wenigstens einen Schlaufe (6) anstelle des Trennvorgangs mittels Schlaufenbildung (19) an den Rahmenschenkeln (13, 14) ausgeglichen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechteil als einteiliges Teil in einem Folgeverbundwerkzeug geformt wird.
Blechteil hergestellt nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 3.